節(jié)能型折流式脫氮浮島的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利屬于水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能型折流式脫氮浮島，尤其適用于湖庫氮污染的生態(tài)修復(fù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)工業(yè)化程度的進一步提高、城市化規(guī)模的進一步擴展，以及化學(xué)肥料的大量施加，大量含氮物質(zhì)被直接排入或隨降雨徑流流入受納水體，大大增加了水體富營養(yǎng)化的爆發(fā)幾率和爆發(fā)強度，在水體流動性較差的湖庫區(qū)域尤為突出。據(jù)調(diào)查，我國近30%的湖庫處于富營養(yǎng)化狀態(tài)，且水體富營養(yǎng)化的范圍呈發(fā)展趨勢。目前，水體富營養(yǎng)化已成為困擾我國水環(huán)境安全的主要環(huán)境問題之一，因此，尋求水體富營養(yǎng)化的有效治理技術(shù)十分重要。
[0003]人工浮島是氮素匯控技術(shù)之一，與其他方法相比，人工浮島技術(shù)運行費用低廉，不占用土地，且能產(chǎn)生良好的景觀效果。專利文獻“復(fù)合流人工浮島水體凈化的方法及裝置(ZL200810175300.8)”報道了一種能有效去除氮磷的復(fù)合流人工浮島技術(shù)；專利文獻“一種復(fù)合生態(tài)浮島(ZL201120180469.X)”報道了一種植物凈化和微生物凈化相結(jié)合的人工浮島技術(shù)；專利文獻“一種用于景觀水體修復(fù)的組合裝置(ZL201310277909.7)”報道了一種包括水質(zhì)調(diào)節(jié)區(qū)、過濾截污區(qū)、挺水植物布設(shè)區(qū)、跌水復(fù)氧區(qū)、人工浮島布設(shè)區(qū)等功能區(qū)的凈化裝置。然而，以上技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水面占用面積大，開發(fā)一種結(jié)構(gòu)緊湊，水質(zhì)凈化效率高的多功能浮島技術(shù)很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，提出一種節(jié)能型折流式脫氮浮島。該裝置將植物吸收脫氮和微生物脫氮技術(shù)結(jié)合在一起，不傾覆，脫氮效能高。
[0005]技術(shù)方案如下:
節(jié)能型折流式脫氮浮島，其特征在于所述裝置由懸浮系統(tǒng)、穩(wěn)固系統(tǒng)、微生物脫氮系統(tǒng)三部分組成。懸浮系統(tǒng)由直徑300mm的PVC管(5)和直徑200mm的PVC管(6)兩部分組成，PVC管(5 )四邊長度均為3000mm，且四邊整體密封貫通為中空結(jié)構(gòu)，PVC管(6 )每根長度2400mm，每隔600mm通過異變徑三通與PVC管(5)密封連接；PVC管(5)和PVC管(6)環(huán)繞的空隙懸掛深200mm、孔徑1mm的不銹鋼網(wǎng)，內(nèi)填爐渣，填充深度100mm，爐渣之上種植挺水植物青茅草(7)。穩(wěn)固系統(tǒng)位于懸浮系統(tǒng)正下方100mm處，為外邊長6000mm、內(nèi)邊長3000mm的內(nèi)空正方形不銹鋼架(2)，由邊長20mm的正方形不銹鋼管焊接構(gòu)成；不銹鋼架(2)的外邊四角分別通過浮球繩(9)與直徑600mm的PVC浮球(I)相連，浮球繩(9)長度為100mm ;不銹鋼架(2)外邊與內(nèi)邊之間加焊8根1500mm長的不銹鋼管，且不銹鋼架(2)通過支架(15)與太陽能電池板(3)相連，支架(15)長度為1.8米，太陽能電池板(3)共有四塊，每塊尺寸為3米長、1.5米寬；不銹鋼架中間對稱放置兩臺潛水泵(8)。
[0006]微生物脫氮系統(tǒng)由PVC外箱體(4)、軟性填料(10)、PVC內(nèi)箱體(12)、填料固定網(wǎng)(11)、PVC中箱體(13)和導(dǎo)流擋板(14)構(gòu)成；PVC外箱體(4)底長和底寬均為3000mm、高4500mm，兩端開口，水面以下100mm處與不銹鋼架(2)的內(nèi)邊相連，上部與PVC管(5)相連，且頂端高于PVC管(5)300_，頂端以下600_處與導(dǎo)流擋板(14)相連；導(dǎo)流擋板(14)向下傾斜，傾角30°，下端形成500mm*500mm的正方形小口，并用填料固定網(wǎng)(11)封口 ；PVC內(nèi)箱體(12)底長和底寬均為1000mm、高3000mm，兩端開口，上端與導(dǎo)流擋板(14)相連，且導(dǎo)流擋板(14)的下端小口位于PVC內(nèi)箱體(12)上端正中間，下端高于PVC中箱體(13)底部500mm ；PVC中箱體(13)底長和底寬均為2000mm、高3500mm，上端開口，底部密封，底部固定于與PVC外箱體(4)相連的填料固定網(wǎng)(11)上，且PVC內(nèi)箱體(12)位于PVC中箱體(13)正中間；填料固定網(wǎng)(11)由孔徑1mm的不銹鋼網(wǎng)構(gòu)成。
[0007]本專利的主要優(yōu)點如下:(1)、裝置結(jié)構(gòu)緊湊，脫氮效率高；(2)、微生物脫氮系統(tǒng)借助水體重力實現(xiàn)水流自上而下流經(jīng)軟性填料(10)，節(jié)省動力；(3)、裝置將植物凈化和微生物凈化功能結(jié)合起來，提高了脫氮效率；(4)、裝置平穩(wěn)性高，不傾覆；(5)、裝置運行所需能量由太陽能電池板(3)提供，節(jié)省能源。
【附圖說明】
[0008]圖1是該裝置的平面示意圖；圖2是該裝置A-A剖面圖；圖3是該裝置B-B剖面圖。
[0009]圖中:I一PVC浮球；2—不銹鋼架；3 —太陽能電池板；4一PVC外箱體；5—直徑300mm的PVC管；6—直徑200mm的PVC管；7—挺水植物青茅草；8—潛水泵；9一浮球繩；10—軟性填料；11 一填料固定網(wǎng)；12—PVC內(nèi)箱體；13—PVC中箱體；14一導(dǎo)流擋板；15—支架。
【具體實施方式】
[0010]參見圖1-圖3，該裝置由懸浮系統(tǒng)、穩(wěn)固系統(tǒng)、微生物脫氮系統(tǒng)三部分組成。首先，取直徑300mm、長度3000mm的PVC管(5)4根，且通過直徑300mm的PVC彎頭連接起來，作為懸浮系統(tǒng)的四邊框架；取直徑200mm的PVC管(6) 6根，每根長2400mm，每隔600mm通過異變徑三通與PVC管(5)密封連接；在PVC管(5)和PVC管(6)環(huán)繞的空隙中懸掛深200mm、孔徑1mm的不銹鋼網(wǎng)，內(nèi)填爐渣，填充深度100mm，爐渣之上種植挺水植物青茅草(7)。
[0011]取長6000mm、截面邊長20mm的正方形不銹鋼管4根，焊接構(gòu)成不銹鋼架(2)的外邊；取長3000mm、截面邊長20mm的正方形不銹鋼管4根，焊接構(gòu)成不銹鋼架(2)的內(nèi)邊；取長1500mm、截面邊長20mm的正方形不銹鋼管8根，將不銹鋼架(2)的外邊和內(nèi)邊焊連成整體，且內(nèi)邊的焊接部位為內(nèi)邊的四角，外邊的焊接部位為每邊距離拐角1500mm的位置。不銹鋼架中間對稱放置兩臺潛水泵(8)。不銹鋼架(2)的外邊四角分別通過浮球繩(9)與直徑600mm的PVC浮球(I)相連，浮球繩(9)長度為100mm ;不銹鋼架(2)通過支架(15)與太陽能電池板(3)相連，支架(15)長度為1.8米，太陽能電池板(3)共有四塊，每塊尺寸為3米長、1.5米寬。
[0012]微生物脫氮系統(tǒng)由PVC外箱體(4)、軟性填料(10)、PVC內(nèi)箱體(12)、填料固定網(wǎng)
(11)、PVC中箱體(13)和導(dǎo)流擋板(14)構(gòu)成；PVC外箱體(4)底長和底寬均為3000mm、高4500mm，兩端開口，水面以下100mm處與不銹鋼架(2)的內(nèi)邊相連，上部與PVC管(5)相連，且頂端高于PVC管(5)300mm，頂端以下600_處與導(dǎo)流擋板(14)相連；導(dǎo)流擋板(14)向下傾斜，傾角30°，下端形成500mm*500mm的正方形小口，并用填料固定網(wǎng)(11)封口 ；PVC內(nèi)箱體(12)底長和底寬均為1000mm、高3000mm，兩端開口，上端與導(dǎo)流擋板(14)相連，且導(dǎo)流擋板(14)的下端小口位于PVC內(nèi)箱體(12)上端正中間，下端高于PVC中箱體(13)底部500mm ；PVC中箱體(13)底長和底寬均為2000mm、高3500mm，上端開口，底部密封，底部固定于與PVC外箱體(4)相連的填料固定網(wǎng)(11)上，且PVC內(nèi)箱體(12)位于PVC中箱體(13)正中間；填料固定網(wǎng)(11)由孔徑1mm的不銹鋼網(wǎng)構(gòu)成。
[0013]裝置加工好后放置于水體表面，并種植挺水植物青茅草(7)，利用植物吸收作用凈化水體中的氮，同時，將太陽能電池板(3)提供的電能與潛水泵(8)相連，啟動潛水泵(8)，將表層水泵入PVC外箱體(4)頂部，水流借助重力作用在導(dǎo)流擋板(14)的導(dǎo)流作用下，依次折流經(jīng)過PVC內(nèi)箱體(12)和PVC中箱體(13)，最后從PVC外箱體(4)底部流出，利用微生物的生理作用進一步提高氮的凈化效果。
【主權(quán)項】
1.節(jié)能型折流式脫氮浮島，其特征在于:所述裝置由懸浮系統(tǒng)、穩(wěn)固系統(tǒng)、微生物脫氮系統(tǒng)三部分組成。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型折流式脫氮浮島，其特征在于懸浮系統(tǒng)由直徑300_的PVC管(5)和直徑200mm的PVC管(6)兩部分組成，PVC管(5)四邊長度均為3000mm，且四邊整體密封貫通為中空結(jié)構(gòu)，PVC管(6)每根長度2400mm，每隔600mm通過異變徑三通與PVC管(5)密封連接；PVC管(5)和PVC管(6)環(huán)繞的空隙懸掛深200mm、孔徑1mm的不銹鋼網(wǎng)，內(nèi)填爐渣，填充深度100mm，爐渣之上種植挺水植物青茅草(7)。
3.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型折流式脫氮浮島，其特征在于穩(wěn)固系統(tǒng)位于懸浮系統(tǒng)正下方100mm處，為外邊長6000mm、內(nèi)邊長3000mm的正方形內(nèi)空不銹鋼架(2)，由邊長20mm的正方形不銹鋼管焊接構(gòu)成；不銹鋼架(2)的外邊四角分別通過浮球繩(9)與直徑600_的PVC浮球(I)相連，浮球繩(9)長度為100mm ;不銹鋼架(2)外邊與內(nèi)邊之間加焊8根1500mm長的不銹鋼管，且不銹鋼架(2)通過支架(15)與太陽能電池板(3)相連，支架(15)長度為1.8米，太陽能電池板(3)共有四塊，每塊尺寸為3米長、1.5米寬；不銹鋼架中間對稱放置兩臺潛水泵(8)。
4.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型折流式脫氮浮島，其特征在于微生物脫氮系統(tǒng)由PVC外箱體(4)、軟性填料(10)、PVC內(nèi)箱體(12)、填料固定網(wǎng)(11)、PVC中箱體(13)和導(dǎo)流擋板(14)構(gòu)成；PVC外箱體(4)底長和底寬均為3000mm、高4500mm，兩端開口，水面以下100mm處與不銹鋼架(2)的內(nèi)邊相連，上部與PVC管(5)相連，且頂端高于PVC管(5) 300mm，頂端以下600mm處與導(dǎo)流擋板(14)相連；導(dǎo)流擋板(14)向下傾斜，傾角30°，下端形成500mm*500mm的正方形小口，并用填料固定網(wǎng)(11)封口 ；PVC內(nèi)箱體(12)底長和底寬均為1000mm、高3000mm，兩端開口，上端與導(dǎo)流擋板(14)相連，且導(dǎo)流擋板(14)的下端小口位于PVC內(nèi)箱體(12)上端正中間，下端高于PVC中箱體(13)底部500mm ；PVC中箱體(13)底長和底寬均為2000mm、高3500mm，上端開口，底部密封，底部固定于與PVC外箱體(4)相連的填料固定網(wǎng)(11)上，且PVC內(nèi)箱體(12)位于PVC中箱體(13)正中間；填料固定網(wǎng)(11)由孔徑1mm的不銹鋼網(wǎng)構(gòu)成。
【專利摘要】本發(fā)明公開節(jié)能型折流式脫氮浮島，所述裝置由懸浮系統(tǒng)、穩(wěn)固系統(tǒng)、微生物脫氮系統(tǒng)組成。懸浮系統(tǒng)由直徑300mm的PVC管（5）和直徑200mm的PVC管（6）組成；穩(wěn)固系統(tǒng)位于懸浮系統(tǒng)下方1000mm處，為外邊長6000mm、內(nèi)邊長3000mm的正方形內(nèi)空不銹鋼架（2），并與PVC浮球（1）和太陽能電池板（3）相連；微生物脫氮系統(tǒng)由PVC外箱體（4）、軟性填料（10）、PVC內(nèi)箱體（12）、填料固定網(wǎng)（11）、PVC中箱體（13）和導(dǎo)流擋板（14）構(gòu)成；導(dǎo)流擋板（14）傾角30°，水流依次流經(jīng)PVC內(nèi)箱體（12）、PVC中箱體（13）和PVC外箱體（4）。該專利具有如下優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，脫氮效率高；微生物脫氮系統(tǒng)借助水體重力實現(xiàn)水流折流狀流經(jīng)軟性填料（10），節(jié)省動力；裝置平穩(wěn)性高，不傾覆。
【IPC分類】C02F3-32, C02F3-34
【公開號】CN104671419
【申請?zhí)枴緾N201510095903
【發(fā)明人】王書敏, 于慧, 于芳
【申請人】重慶文理學(xué)院
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月4日